KR101573476B1 - 외경가변관 오버레이 자동용접장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외경가변관 오버레이 자동용접장치에 관한 것으로서, 상기 외경가변관의 직경이 가장 작은 일단부를 지지하며, 지면에 대해 수직한 방향으로 틸팅 가능하게 형성되는 포지셔너와; 상기 외경가변관의 내벽면을 축방향을 따라 한 피치씩 이동하며 오버레이 용접하는 토치를 지지하는 붐대와; 상기 토치와 마주보게 상기 외경가변관의 외벽면을 따라 한 피치씩 이동하며, 상기 외경가변관의 직경변화를 감지하는 위치센서부와; 상기 붐대와 상기 위치센서부를 수평방향 및 수직방향으로 이동가능하게 지지하는 매니퓰레이터와; 상기 토치가 상기 외경가변관의 한 피치에 대응되는 원주방향 오버레이 용접을 완료하면, 상기 매니퓰레이터가 상기 붐대와 상기 위치센서부를 한 피치만큼 수평방향 뒤로 이동시키고, 상기 위치센서부로부터 전송받은 위치좌표의 높이차에 대응되게 상기 붐대가 수직방향으로 이동되도록 상기 매니퓰레이터를 이동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

외경가변관 오버레이 자동용접장치{AUTOMATIC OVERLAY WELDING APPARATUS FOR DIAMETER CHANGABLE PIPE}

본 발명은 외경가변관 오버레이 지동용접장치에 관한 것으로, 보다 자세히는 축방향을 따라 외경이 점차 증가되는 외경가변관의 내면 전체를 자동으로 오버레이 용접할 수 있는 외경가변관 오버레이 자동용접장치에 관한 것이다.

일반적으로 발전설비나 석유화학 플랜트의 배관설비에는 저급재료인 탄소강이 주로 사용되고 그 내면에 스테인레스나 니켈합금 등의 내구성, 내부식성, 고강도성을 가진 이종금속으로 일정두께 덧용접을 실시하여 사용한다. 이러한 덧용접을 보통 오버레이용접(overlay welding)이라 하는데, 매우 취약한 환경에서 물리적 성질이 약한 금속이 사용될 때 금속 표면을 용접으로 코팅하여 내부식성, 내구성, 내마모성, 강도 등을 향상시키는 방법이다.

여기서, 배관설비에는 직선형태의 직관 뿐만 아니라 축방향 외경이 점차 증가되는 외경가변관이 사용되기도 한다.

도 1은 종래 외경가변관의 내면을 오버레이 용접하는 과정을 도시한 개략도이다. 도시된 바와 같이 종래 외경가변관(M)은 외경이 점차 증가되므로 수평하게 배치된 붐대를 이용해 자동용접하기 어려움이 있다. 이에 외경가변관(M)의 일측단(a)을 수평하게 기울이고, 수평한 일측단(a) 부분만 자동용접을 수행한다.

이 때, 수평한 일측단(a)의 외부로 벗어난 영역(b,c)는 작업자가 수동으로 용접해야 하는 번거로움이 있다.

또한, 이렇게 용접된 경우 오버레이 용접된 용접비드가 외경가변관(M)의 원주방향으로 나란하게 형성되지 않고 일측단(a)과 벗어난 영역(b,c)이 다르게 형성되는 문제가 있다.

이와 관련하여 등록특허 제10-1417481호에 관을 오버레이 용접하는 "오버레이 용접장치"가 개시된 바 있다. 그러나, 개시된 오버레이 용접장치는 직관을 오버레이 하는 것으로, 본 발명의 외경가변관에 적용할 수 없는 한계가 있다.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 작업자의 수작업 없이 외경가변관의 내면 전영역을 자동으로 오버레이 용접할 수 있는 외경가변관 오버레이 자동용접장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 목적은 축방향 직경이 점차 증가되게 형성된 외경가변관을 용접하는 외경가변관 오버레이 자동용접장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 외경가변관 오버레이 자동용접장치는, 상기 외경가변관의 직경이 가장 작은 일단부를 지지하며, 지면에 대해 수직한 방향으로 틸팅 가능하게 형성되는 포지셔너와; 상기 외경가변관의 내벽면을 축방향을 따라 한 피치씩 이동하며 오버레이 용접하는 토치를 지지하는 붐대와; 상기 토치와 마주보게 상기 외경가변관의 외벽면을 따라 한 피치씩 이동하며, 상기 외경가변관의 직경변화를 감지하는 위치센서부와; 상기 붐대와 상기 위치센서부를 수평방향 및 수직방향으로 이동가능하게 지지하는 매니퓰레이터와; 상기 토치가 상기 외경가변관의 한 피치에 대응되는 원주방향 오버레이 용접을 완료하면, 상기 매니퓰레이터가 상기 붐대와 상기 위치센서부를 한 피치만큼 수평방향 뒤로 이동시키고, 상기 위치센서부로부터 전송받은 위치좌표의 높이차에 대응되게 상기 붐대가 수직방향으로 이동되도록 상기 매니퓰레이터를 이동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 위치센서부는, 상기 외경가변관의 외벽면에 접촉된 상태로 이동되며 한 피치당 이동시의 위치좌표를 상기 제어부로 전송하는 위치센서와; 상기 매니퓰레이터로부터 수평하게 연장형성된 매니퓰레이터결합바와; 상기 매니퓰레이터결합바로부터 회동가능하게 결합되어 상기 외경가변관을 향해 경사지게 배치되는 센서각도조절바와; 상기 센서각도조절바의 단부와 상기 위치센서를 연결하며, 상기 위치센서가 상기 외경가변관의 경사면을 따라 한 피치씩 이동될 때 이동압력에 의해 회동되도록 지지하는 센서회동지지부를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 매니퓰레이터는, 지면에 수평하게 배치되는 대차와; 상기 대차의 상면에 수평방향으로 이동가능하게 구비된 수평이동판과; 상기 수평이동판을 수평방향으로 이동시키는 수평이동부와; 상기 수평이동판의 상부에 수직하게 배치되는 높이조절판과; 상기 높이조절판의 전방에 상하로 이동가능하게 구비되며, 상기 매니퓰레이터결합바와 결합되는 센서높이조절블럭과; 상기 센서높이조절블럭의 일측에 상기 높이조절판에 상하로 이동가능하게 구비되며, 상기 붐대와 결합되는 붐대높이조절블럭을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 토치가 상기 외경가변관의 한 피치에 대응되는 원주방향 오버레이 용접을 완료하면, 상기 수평이동부를 한 피치 만큼 이동시키고, 이동 전의 피치에서 상기 위치센서로부터 수신된 수직방향 위치값과 이동 후의 피치에서 상기 위치센서로부터 수신된 수직방향 위치값의 차이만큼 상기 붐대높이조절블럭의 수직방향 높이를 하강 조절할 수 있다.

본 발명에 따른 외경가변관 오버레이 자동용접장치는 외경가변관의 직경변화를 위치센서가 감지한 후, 토치의 위치를 이동시켜 용접하므로 작업자의 간섭 없이 전영역을 오버레이 할 수 있다.

따라서, 오버레이 용접시의 작업시간과 노동력을 단축시켜 작업능률을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 외경가변관을 오버레이 용접하는 과정을 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 외경가변관 오버레이 자동용접장치의 구성을 개략적으로 도시한 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 외경가변관 오버레이 자동용접장치의 구성을 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 외경가변관 오버레이 자동용접장치의 피치 이동시의 위치센서와 붐대의 위치변화를 도시한 예시도,
도 5는 본 발명에 따른 외경가변관 오버레이 자동용접장치의 피치 이동시의 매니퓰레이터의 동작과정을 도시한 예시도,
도 6은 본 발명에 따른 외경가변관 오버레이 자동용접장치의 동작과정을 도시한 예시도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 2는 본 발명에 따른 외경가변관 오버레이 자동용접장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이고, 도 3은 외경가변관 오버레이 자동용접장치(100)의 실례를 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 외경가변관 오버레이 자동용접장치(100)는 외경가변관(M)을 회전가능하게 지지하는 포지셔너(110)와, 외경가변관(M)의 내부로 삽입되어 외경가변관(M)의 내변에 오버레이 용접을 수행하는 토치(121)를 지지하는 붐대(120)와, 붐대(120)를 수직방향 및 수평방향으로 이동시키는 매니퓰레이터(130)와, 외경가변관(M)의 외벽면에 이동가능하게 결합되어 외경가변관(M)의 직경변화를 감지하는 위치센서부(140)와, 위치센서부(140)에서 감지된 높이차만큼 붐대(120)의 수직방향 높이를 조절하는 제어부(150)를 포함한다.

포지셔너(110)는 외경가변관(M)을 지면에 대해 수직방향으로 틸팅가능하게 지지한다. 포지셔너(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 외경가변관(M)의 일단부를 고정하는 결합판(111)과, 결합판(111)을 틸팅가능하게 구동하는 결합판구동부(113)를 포함한다. 결합판(111)의 판면에는 외경가변관(M)을 고정시키기 위한 고정지그(111a,111b)가 구비된다.

여기서, 결합판(111)에는 외경가변관(M)의 직경이 작은 쪽 단부가 결합된다. 오버레이 용접은 직경이 작은 쪽으로부터 점차 직경이 큰 쪽으로 한 피치씩 진행된다.

붐대(120)는 매니퓰레이터(130)로부터 외경가변관(M)의 내부로 연장형성된다. 붐대(120)의 단부에는 토치(121)가 결합된다. 붐대(120)는 토치(121)가 외경가변관(M)의 내면에 오버레이 용접을 하도록 토치(121)의 위치를 고정한다. 토치(121)가 외경가변관(M)의 용접시작점에 접촉된 상태에서 포지셔너(110)가 외경가변관(M)을 회전시키면, 외경가변관(M)의 원주방향으로 오버레이 용접이 진행되고, 용접시작점까지 용접이 수행되면 한 피치(P1)의 오버레이 용접이 완료된다.

한 피치(P1)의 오버레이 용접이 완료되면 매니퓰레이터(130)에 의해 붐대(120)가 후방으로 이동되고, 다음피치(P2)의 오버레이 용접이 진행된다.

붐대(120)는 매니퓰레이터(130)로부터 수평하게 외경가변관(M)의 내부로 이동된다. 붐대(120)의 하부에는 토치(121)가 결합된다. 도면에 도시되지 않았으나 토치(121)가 용접할 수 있는 용접수단이 토치(121)와 붐대(120)에 결합된다.

위치센서부(140)는 외경가변관(M)의 외벽면을 따라 한 피치씩 이동하며 외경가변관(M)의 직경변화를 감지하여 제어부(150)로 전송한다. 위치센서부(140)는 도 3에 도시된 바와 같이 외경가변관(M)에 접촉된 상태로 이동하며 위치를 감지하는 위치센서(141)와, 위치센서(141)를 회동가능하게 지지하는 센서회동지지부(142)와, 매니퓰레이터(130)로부터 수평하게 연장형성되는 매니퓰레이터결합바(145)와, 매니퓰레이터결합바(145)로부터 경사지게 구비되어 센서회동지지부(142)와 결합되는 센서각도조절바(143)를 포함한다.

위치센서(141)는 외경가변관(M)을 기준으로 토치(121)와 대향되는 방향의 외측에 배치된다. 즉, 특정 피치의 용접을 위해 토치(121)가 외경가변관(M)의 내벽면의 용접시작점에 위치하면, 위치센서(141)는 토치(121)와 대향되는 방향으로 외경가변관(M)의 외벽면에 접촉된다. 외경가변관(M)을 기준으로 위치센서(141)와 토치(121)는 마주보게 배치된다.

제1피치의 용접(P1)이 완료되면, 위치센서(141)와 토치(121)는 제2피치(P2)로 함께 이동된다. 이 때, 외경가변관(M)은 직경이 점차 증가하게 형성되므로, 위치센서(141)는 외경가변관(M)의 직경변화를 감지하여 제어부(150)로 전송한다.

센서회동지지부(142)는 위치센서(141)가 다름 피치로 이동될 때, 위치센서(141)가 외경가변관(M)의 외벽면에 밀착된 상태로 이동될 수 있도록 지지한다. 센서회동지지부(142)는 위치센서(141)의 회동축(142a)에 결합된 연결바(142c)를 통해 결합된다. 회동축(142c)에는 위치센서(141)를 외경가변관(M) 방향으로 가압하는 탄성부재(142b)가 구비된다.

위치센서(141)는 매니퓰레이터(130)에 의해 한 피치만큼 이동될 때, 이동압력에 의해 회동축(142a)에 의해 일정각도 회동되면서 이동된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 제1피치(P1)로부터 제2피치(P2)로 이동될 때, 위치센서(141)는 수직방향 높이차(y)만큼 회동축(142a)을 중심으로 반시계방향으로 회동되며 이동된다.

외경가변관(M)의 직경이 점차 커지더라도, 한 피치만큼의 변화시 높이차(y)가 크지 않은 값이므로 위치센서(141)의 회동범위로 조절이 가능하다.

위치센서(141)는 제1피치(P1)에서의 위치좌표를 제어부(150)로 전송하고, 제2피치(P2)에서의 위치좌표를 제어부(150)로 전송한다. 위치센서(141)는 기준으로 설정된 원점으로부터의 좌표값을 제어부(150)로 전송한다.

센서각도조절바(143)는 수평하게 배치된 매니퓰레이터결합바(145)로부터 외경가변관(M) 측으로 위치센서(141)의 각도를 조절한다. 센서각도조절바(143)는 오버레이 용접할 대상인 외경가변관(M)의 경사각(θ)을 고려하여 위치센서(141)가 외경가변관(M)의 외벽면에 접촉할 수 있도록 힌지축(144)을 중심으로 각도가 조절된다.

센서각도조절바(143)의 각도조절은 작업자가 수동으로 조절할 수 있다.

매니퓰레이터결합바(145)는 매니퓰레이터(130)에 수평방향 및 수직방향 이동이 가능하게 결합된다. 매니퓰레이터결합바(145)는 도 5에 도시된 바와 같이 매니퓰레이터(130)의 센서높이조절블럭(135a)에 결합된다. 센서높이조절블럭(135a)이 높이조절판(135)의 센서높이조절레일(135c)을 따라 상하로 이동하여 매니퓰레이터결합바(145)의 수직방향 높이를 조절한다.

또한, 높이조절판(135)이 수평이동부(133)를 통해 수평방향으로 이동하여, 한 피치씩 수평방향 위치가 조절될 수 있다.

매니퓰레이터(130)는 제어부(150)의 제어에 의해 붐대(120)와 매니퓰레이터결합바(145)의 수평방향 및 수직방향 높이를 조절한다. 매니퓰레이터(130)는 도 5에 도시된 바와 같이 지면에 대해 이동가능하게 구비되는 대차(131)와, 대차(131)의 상면에 구비된 수평이동판(132)과, 수평이동판(132)을 수평방향으로 이동시키는 수평이동부(133)와, 수평이동판(132)의 상부에 결합된 높이조절판(135)을 포함한다.

수평이동부(133)는 유압실린더(137)에 의해 수평방향으로 이동된다. 제어부(150)는 토치(121)가 한 피치의 용접을 완료하면, 다음 피치로 이동되도록 유압실린더(137)를 구동한다. 이에 의해 수평이동부(133)가 수평이동판(132)을 한 피치만큼 이동시켜 붐대(120)와 위치센서부(140)가 이동되도록 한다.

높이조절판(135)의 판면에는 나란하게 센서높이조절레일(135c)과 붐대높이조절레일(135d)이 구비된다. 센서높이조절레일(135c)에는 센서높이조절블럭(135a)이 상하로 이동가능하게 구비되고, 붐대높이조절레일(135d)에는 붐대높이조절블럭(135b)이 상하로 이동가능하게 구비된다. 도면에는 도시되지 않았으나, 붐대높이조절블럭(135b)와 센서높이조절블럭(135a)이 상하로 이동되도록 구동력을 인가하는 높이조절구동부(미도시)가 구비된다.

센서높이조절블럭(135a)과 붐대높이조절블럭(135b)은 초기에 외경가변관(M)의 일단부의 외벽면과 내벽면에 위치센서(141)와 토치(121)가 접촉되도록 작업자에 의해 높이가 설정된다. 그리고, 오버레이 용접이 수행되면, 붐대높이조절블럭(135b)의 높이는 고정되고, 붐대높이조절레일(135d)은 제어부(150)의 제어에 의해 한 피치씩 이동될 때마다 위치센서(141)에서 감지된 높이차만큼 점차 하강되게 조절된다.

제어부(150)는 외경가변관(M)의 오버레이 용접이 진행될 때, 한 피치씩 위치센서(141)와 토치(121)가 후퇴되도록 매니퓰레이터(130)의 수평이동부(133)를 구동한다. 그리고, 제어부(150)는 위치센서(141)에서 전송된 이동전 피치에서의 위치좌표와 이동후 피치에서의 위치좌표를 기초로 높이차를 분석한다.

도 4에 도시된 바와 같이 제1피치(P1)에서 제2피치(P2)로 이동될 때, 제어부(150)에서 설정된 한 피치만큼의 수평간격(x)만큼 토치(121)와 위치센서(141)는 이동된다. 그리고, 위치센서(141)는 위치좌표를 전송하고, 제어부(150)는 위치센서(141)에서 전송한 제1피치와 제2피치에서의 위치좌표에서 수직방향 높이차(y)를 분석한다. 그리고, 수직방향 높이차(y) 만큼 제2피치(P2)에서 토치(121)가 하강하도록 붐대높이조절블럭(135b)을 이동시킨다.

여기서, 도 4는 설명의 편의를 위해 높이차(y)가 크게 도시하였으나, 실제 외경가변관(M)의 직경변화는 점진적으로 형성되므로 이웃하는 피치간 높이차(y)가 크지 않다.

이러한 제어부(150)의 제어에 이해 외경가변관(M)의 축방향을 따라 붐대(120)와 위치센서(141)가 한 피치씩 점차 이동하며 전영역을 오버레이 자동용접할 수 있게 된다.

여기서, 외경가변관(M)의 외경변화가 크지 않은 경우, 위치센서(141)의 수직방향 높이변화는 센서회동지지부(142)의 회동축(142a)의 회동각도에 의해 조절된다. 그러나, 외경가변관(M)의 외경변화가 기준범위보다 큰 경우, 제어부(150)는 오버레이 용접 도중에 센서높이조절블럭(135a)의 수직방향 높이를 조절할 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 외경가변관 오버레이 자동용접장치(100)의 용접과정을 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한다.

작업자는 포지셔너(110)의 결합판(111)에 외경가변관(M)을 고정한다. 이 때, 외경가변관(M)의 직경이 작은 쪽(R1) 단부를 결합판(111)에 고정하고, 직경이 큰 쪽 단부(R2)를 개방한다.

도 3에 도시된 바와 같이 매니퓰레이터(130)를 외경가변관(M) 측으로 이동시키고, 붐대(120)와 위치센서부(140)의 위치를 조절한다. 붐대(120)의 토치(121)가 외경가변관(M)의 최내측 내벽면에 접촉되도록 붐대높이조절블럭(135b)의 높이를 조절한다.

그리고, 위치센서(141)가 토치(121)와 마주보는 방향으로 외경가변관(M)의 외벽면에 접촉되도록 센서높이조절블럭(135a)의 높이를 조절한다. 이 때, 작업자는 매니퓰레이터결합바(145)와 센서각도조절바(143)의 결합각도를 조절한다.

이 상태로, 오버레이 용접이 시작되면, 포지셔너(110)가 결합판(111)을 회전시켜 외경가변관(M)이 회전되도록 한다. 토치(121)가 용접시작점부터 용접을 시작하고 외경가변관(M)의 회전에 의해 원주방향 오버레이 용접이 진행된다. 용접시작점까지 용접이 완료되면, 제어부(150)는 수평이동부(133)를 한 피치만큼 후퇴시킨다. 한 피치당 이동거리는 초기 작업자가 설정한다.

도 4에 도시된 바와 같이 제1피치(P1)의 토치(121)와 위치센서(141)가 제2피치(P2)로 이동된다. 위치센서(141)는 이동압력에 의해 회동축(142a)을 중심으로 반시계방향으로 회동되면서 외경가변관(M)의 외측면과 접촉된 상태로 이동된다. 이 때, 토션스프링과 같은 탄성부재(142b)가 위치센서(141)가 외경가변관(M)과 접촉되는 방향으로 탄성압을 인가하므로 위치센서(141)의 단부가 외경가변관(M)과 접촉된 상태가 유지된다.

제2피치(P2)로 이동된 후, 위치센서(141)는 위치좌표값을 제어부(150)로 전송한다. 제어부(150)는 위치센서(141)로부터 전송된 제1피치(P1)에서의 높이좌표와 제2피치(P2)에서의 높이좌표 차를 분석하여 높이차를 계산한다. 그리고, 제어부(150)는 계산된 높이차만큼 붐대(120)가 하강되도록 붐대높이조절블럭(135b)을 이동시킨다.

이에 의해 토치(121)가 제2피치(P2)에서 외경가변관(M)의 내측벽에 접촉되고, 제2피치(P2)의 오버레이용접이 수행된다. 동일한 방식으로 도 6에 도시된 바와 같이 차순위 피치의 오버레이 용접을 완료하여 외경가변관(M) 전체 내변의 오버레이 용접을 수행할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 외경가변관 오버레이 자동용접장치는 외경가변관의 직경변화를 위치센서가 감지한 후, 토치의 위치를 이동시켜 용접하므로 작업자의 간섭 없이 전영역을 오버레이 할 수 있다.

따라서, 오버레이 용접시의 작업시간과 노동력을 단축시켜 작업능률을 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 외경가변관 오버레이 자동용접장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 외경가변관 오버레이 자동용접장치
110 : 포지셔너 111 : 결합판
113 : 결합판구동부 120 : 붐대
121 : 토치 130 : 매니퓰레이터
131 : 대차 132 : 수평이동판
133 : 수평이동부 135 : 높이조절판
135a : 센서높이조절블럭 135b : 분대높이조절블럭
135c : 센서높이조절레일 135d : 붐대높이조절레일
137 : 유압실린더 140 : 위치센서부
141 : 위치센서 142 : 센서회동지지부
142a : 회동축 142b : 탄성부재
142c : 연결바 143 : 센서각도조절바
144 : 힌지축 145 : 매니퓰레이터결합바
150 : 제어부

Claims (4)

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2. 축방향 직경이 점차 증가되게 형성된 외경가변관을 용접하는 외경가변관 오버레이 자동용접장치에 있어서,
   상기 외경가변관의 직경이 가장 작은 일단부를 지지하며, 지면에 대해 수직한 방향으로 틸팅 가능하게 형성되는 포지셔너와;
   상기 외경가변관의 내벽면을 축방향을 따라 한 피치씩 이동하며 오버레이 용접하는 토치를 지지하는 붐대와;
   상기 토치와 마주보게 상기 외경가변관의 외벽면을 따라 한 피치씩 이동하며, 상기 외경가변관의 직경변화를 감지하는 위치센서부와;
   상기 붐대와 상기 위치센서부를 수평방향 및 수직방향으로 이동가능하게 지지하는 매니퓰레이터와;
   상기 토치가 상기 외경가변관의 한 피치에 대응되는 원주방향 오버레이 용접을 완료하면, 상기 매니퓰레이터가 상기 붐대와 상기 위치센서부를 한 피치만큼 수평방향 뒤로 이동시키고, 상기 위치센서부로부터 전송받은 위치좌표의 높이차에 대응되게 상기 붐대가 수직방향으로 이동되도록 상기 매니퓰레이터를 이동시키는 제어부를 포함하고,
   상기 위치센서부는,
   상기 외경가변관의 외벽면에 접촉된 상태로 이동되며 한 피치당 이동시의 위치좌표를 상기 제어부로 전송하는 위치센서와;
   상기 매니퓰레이터로부터 수평하게 연장형성된 매니퓰레이터결합바와;
   상기 매니퓰레이터결합바로부터 회동가능하게 결합되어 상기 외경가변관을 향해 경사지게 배치되는 센서각도조절바와;
   상기 센서각도조절바의 단부와 상기 위치센서를 연결하며, 상기 위치센서가 상기 외경가변관의 경사면을 따라 한 피치씩 이동될 때 이동압력에 의해 회동되도록 지지하는 센서회동지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 외경가변관 오버레이 자동용접장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 매니퓰레이터는,
   지면에 수평하게 배치되는 대차와;
   상기 대차의 상면에 수평방향으로 이동가능하게 구비된 수평이동판과;
   상기 수평이동판을 수평방향으로 이동시키는 수평이동부와;
   상기 수평이동판의 상부에 수직하게 배치되는 높이조절판과;
   상기 높이조절판의 전방에 상하로 이동가능하게 구비되며, 상기 매니퓰레이터결합바와 결합되는 센서높이조절블럭과;
   상기 센서높이조절블럭의 일측에 상기 높이조절판에 상하로 이동가능하게 구비되며, 상기 붐대와 결합되는 붐대높이조절블럭을 포함하는 것을 특징으로 하는 외경가변관 오버레이 자동용접장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 토치가 상기 외경가변관의 한 피치에 대응되는 원주방향 오버레이 용접을 완료하면, 상기 수평이동부를 한 피치 만큼 이동시키고,
   이동 전의 피치에서 상기 위치센서로부터 수신된 수직방향 위치값과 이동 후의 피치에서 상기 위치센서로부터 수신된 수직방향 위치값의 차이만큼 상기 붐대높이조절블럭의 수직방향 높이를 하강 조절하는 것을 특징으로 하는 외경가변관 오버레이 자동용접장치.

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